BIM技术在低碳智能建筑中的应用

摘要：中国人口基数与国土面积都较为庞大，建筑需求也相应较高，故而建筑工程数量多于其他国家，再加上人们的活动空间不断拓展，促使建筑面积也在随之扩张。经调查发现，建筑工程建设与运行过程中，都会产生巨量的碳排放，因此要想早日实现国家制定的双碳战略目标，并为民众营造更加舒适的生活环境，很有必要着力发展低碳智能建筑。基于此本文主要分析BIM技术在低碳智能建筑中的应用，旨在探索提升低碳智能建筑工程建设水平的有效途径。

关键词：BIM技术；低碳智能建筑；技术应用

文章编号：2095-4085（2024）01-0137-03

0引言

为了更好的改善我国的环境和能源问题，近年来国家一直在有效落实生态环保和节能减排工作，建筑行业是践行绿色节能转型发展要求的主要途径，就是推进低碳智能建筑工程建设并促进其良性发展。BIM技术作为一种适用于工程领域的现代化信息技术，在低碳智能建筑工程设计、施工等环节均有较高应用价值，深刻了解BIM技术特征及其在低碳智能建筑工程各个环节的具体应用，有效开展BIM智能楼宇管理系统设计研究，对于低碳智能建筑发展具有一定助力作用。

1BIM技术概述

在进行建筑工程的施工时，应用BIM技术能够对统计获得的建筑项目的信息建模，而且应用于工程的施工、设计以及管理等环节。BIM技术在应用于建筑设计环节时，可以将建筑数据图形融合，并将传统的二维平面的设计形式转变成为了三维立体设计，通过BIM技术所生成的建筑模型能够真实反映出建筑的信息，从而保证施工环节能够顺利进行。对于低碳智能建筑的施工来说，通过应用BIM技术能够更符合绿色智能建筑的设计需求，提高绿色智能建筑的质量。BIM技术有如下特征。

1.1信息资源的互通共享性

这主要是指运用BIM技术进行建筑模型的构建需要大量收集建筑的信息，所以能够在模型中反映出来建筑参数的各项信息，能够打破信息的壁垒，使参与建筑施工设计的各个部门实现信息共享。在BIM模型中包含了建筑的各项信息数据，基于BIM技术建设人员能够进行项目的模拟施工，从而查看建筑项目施工过程中各个环节的施工情况，能够发现建筑施工时在设计方案以及安装环节等存在的不合理的问题，能够提高设计方案的合理性，避免出现安装作业碰撞，从而能够在正式施工之前优化整改上述存在的问题。当正式开始施工时，就能够避免由于上述问题导致的工期延误，同时，也能够避免返工造成的建筑资源的浪费，从而节约施工的成本。此外，在进行低碳智能建筑的施工时应用BIM技术，能够使参与施工的各个单位之间进行充分的信息共享，通过专业的软件能够保证信息的准确性以及实时性，使信息能够高效的传输［1］。

1.2信息资源的完整性

信息资源的完整性主要是在应用BIM技术进行建筑模型的搭建过程中，需要全面的收集项目的相关参数信息，包括在进行建筑施工时使用的建材、工程质量标准、工程进度、施工人数、工程项目用途、施工成本、机械设备等。可以基于CAD软件来获得建筑的二维图形，展示出建筑的特征线，并将获得的二维图形上传至Revit软件中，就能够生成三维立体模型，所生成的三维立体模型不仅能够展示出建筑的几何信息，对于建筑的硬度等非几何信息也能够进行展示，因此，保证了信息资源的完整性［2］。

1.3可视化

可视化作为BIM技术在建筑工程中应用的优势，很大程度上改变了传统的设计形式。在进行建筑的设计环节，可以通过应用BIM技术将建筑的各个参数信息进行有效的融合，并将参数信息上传至设计软件中，就能够通过软件来生成建筑的三维立体模型。根据生成的模型建筑人员就能够模拟建筑施工的整个过程，通过模拟的过程就能够检测施工方案的合理性，查看施工各个工序是否存在冲突碰撞的问题，从而能够在施工前解决存在的问题［3］。

2BIM技术在绿色智能建筑设计中的应用

2.1基于BIM技术的场地模型构建与分析

绿色智能建筑的构建其中关键的一个环节就是进行场地的设计，这影响着建筑的绿色智能化水平。通过应用BIM技术生成绿色智能建筑场地模型，就能够以直观的方式将场地的具体情况展示给设计人员，使设计人员能够对场地有深入的了解，从而提高设计方案的可行性，然后再通过模拟施工的过程来完善和调整方案的细节。以上过程的实现是离不开建设场地信息和参数的收集工作的，在收集完成建筑的信息以及参数后，将收集的信息上传至BIM模型当中，就能够构建生成建筑场地模型。此外，BIM技术的优势还包括可视化和仿真性，在生成建筑场地模型以后，就能够方便设计人员深入了解施工区域的具体状况，从而进行深入的分析设计。

2.2基于BIM技术的建筑体型设计

随着建筑规模的扩大以及结构的不断变化，对于绿色智能建筑来说，也面临着新的挑战。为了保证绿色智能建筑体型设计的合理性，在设计过程中设计人员也更加重视BIM技术的应用。通过发挥BIM技术可视化和仿真性的优势，基于构建的BIM模型来分析建筑的体型构造，分析设计是否合理以及建筑的安全性能是否达标，然后进一步进行绿色智能的优化，从而满足建筑低碳绿色智能的需求［4］。

2.3基于BIM技术的建筑布局设计

对于绿色智能建筑来说，其是否具备绿色智能的特性与建筑的布局有关，所以也要保证建筑布局设计的合理性。对于建筑来说，建筑的通风以及采光主要是受建筑布局影响，而通风以及采光也能够反映出建筑是否低碳绿色智能。应用BIM技术，通过对生成的建筑模型进行深入的分析，建筑设计人员就能够对建筑进行全面的探析，提高建筑布局的合理性，能够通过合理的布局满足建筑通风、采光的需求。

2.4基于BIM技术的协同设计

绿色智能建筑相对于传统的建筑来说，在建筑施工过程中还需要应用自动化智能控制技术以及绿色技术，需要多专业协同设计才能够满足建筑绿色智能的需求。BIM技术在进行协同设计时，还能够作为信息共享的平台，方便多个设计团队共同进行设计，能够保证数据的同步性，方便各个专业间进行共同协作，能够避免传统设计图中存在的碰撞、缺漏等错误。对于装配式绿色智能建筑，在进行设计时，可以通过应用BIM技术来进行构件的预埋预留工作，实现装配构件的标准化［5］。

3BIM技术在绿色智能建筑建造施工中的应用

3.1基于BIM技术的智能制造

2020年7月由住建部在内的13个部门共同发表的《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》（建市［2020］60号）中明确指出，要实现建筑工业化技术与信息技术的共同发展，加大在建筑工程中的人工智能、大数据、互联网、BIM、区域链云计算等信息技术的应用。首先，要抓住物联网、互联网的优势，能够在绿色智能建筑的施工过程中应用智能制造、BIM技术等信息技术，构建智能制造生产线。

3.2基于BIM技术的信息化施工

绿色智能建筑本身对于建筑施工来说具有较高的要求，而且在施工过程中会面临着复杂的管线布置问题，经常会出现管状碰撞。为了避免该问题出现，需要全面进行管线的检查，但该过程会耗费较长时间，而且比较容易疏漏。在应用了BIM技术以后，利用其可视化的特点开展三维碰撞检查，就能够清晰的展示出管线的空间关系，实现快速的定位问题。此外，还能够将施工方案与BIM模型融合，通过BIM技术来模拟实际的施工过程，从而在施工时能够更好的把控施工的进度，使施工能够在工期内完成。

3.3基于BIM技术的建造过程智能化管理

在进行绿色智能建筑设计施工的过程中，管理工作必须全面，能够站在全局、整体性的角度落实管理工作，包括材料的采购运输、加工、构件设计等，才能够确保绿色智能建筑施工的效果。在进行绿色智能建筑的管理过程中，可以通过应用BIM技术进行智能化管理平台的构建，从而能够对建筑施工的全过程进行管控。通过构建的智能化管理平台，能够为参与建筑项目施工的各个单位提供构件的生产运输情况，协调在施工过程中构件到货不及时、安装不到位问题，从而能够实现从构件备料到吊装完成整个过程的管理［6］。

4BIM技术在绿色智能建筑运维管理中的应用

4.1基于BIM技术的安全管理

绿色智能建筑最关键的就是要保证建筑的安全，所以在进行管理时需要重视建筑的消防安全以及结构安全，从而整体提升建筑的安全性。首先，依托于BIM技术，可以监测建筑的结构，能够向管理者展示出建筑关键结构的情况，以便及时发现结构中的问题。其次，有效的融合BIM技术与消防智能报警系统，当面临消防安全问题时，能够及时的指出安全疏散通道的位置以及发生消防问题的部位。

4.2基于BIM技术的能源管理

绿色智能建筑相较于传统建筑来说，就是在全生命周期贯彻节能理念，所以要合理的使用建筑的内部能源。通过融合物联网与BIM技术，就能够监测建筑内部的温湿度，进行能耗分析，维持室内温湿度的适中，从而在提高建筑的宜居性的同时，也能够满足绿色环保的要求。

4.3基于BIM技术的设备维护管理

对于绿色智能建筑来说，设备的维护管理也是其中重要环节。可以通过应用物联网技术，将建筑智能电子系统进行集成，然后通过BIM技术来对各个系统的运行状态进行监测，能够实时的获取设备的信息。此外，还需要对设备进行维护管理，及时的更换设备的零件以及到期的设备，降低事故出现的概率［7］。

4.4BIM智能楼宇管理系统的具体设计内容

BIM智能楼宇管理技术的系统逻辑是将数据库作为底层基础系统，然后再进行可视化信息交流平台的构建，在SQL数据库以及ODBC数据处理技术的基础上，实现与物业管理员数据库之间的信息相连。通过这一过程就能够方便管理者进行访问，实现数据的共享，方便进行楼宇的管理，达到集成管控、高效管理的目的。采用的BIM智能管理系统大多包括五层逻辑系统，在能够满足安全规范的要求下，各个层级之间能够相互配合，楼宇智能化集成系统的主要层次如下：

（1）表现层。不仅能够反映出各子系统的功能，而且能使管理者了解管理系统层面，从而进行信息的录入和读取工作。

（2）支撑层。作为整个管理系统的支撑平台，能够进行信息数据的处理、整合、分析工作，实现数据的共享。通过计算系统能够提升数据存储以及提取的速率，高效进行数据的处理工作，满足使用者的需求，还能够进行数据的查找工作，展示可视化结果，方便管理者进行决策。

（3）数据层。数据层能够为整个体系操作提供运转数据，其标准格式为IFC，能够进行数据的转化对接。通过汇总为现场设备的运行数据、管理人员的设备维修经验以及控制数据的采集，进行维护数据库的构建。

（4）网络层。BIM楼宇智能化集成管理系统的功能实现是离不开互联网技术与计算机局域网技术的，基于二者才能够实现网络共同协作。当进行管理时有英特网、办公专用、企业内部网以及机电专网等不同网络模式的选择，能够更加高效的进行数据的传输，实现资源的共享。

（5）基础设施层。该层为以上各层软件的基础支撑，是进行信息传输必不可少的层次。通过基础层才能够实现信息的集成管理，增强设备间的联系。

5结语

在国家不断加大生态环保工作力度的形势下，建筑工程正在以势不可挡之势朝向低碳智能型发展，鉴于低碳智能是一种新型建筑理念，所以更有必要深入分析BIM技术在低碳智能建筑体型、布局设计以及信息化施工和建筑建造和运维管理等各个方面的具体应用，并探讨BIM智能楼宇管理系统设计，以便在促进BIM充分利用的同时，更好的助力低碳智能建造建设与发展。

参考文献：

［1］张路璐.BIM技术在智慧建设中的应用［J］.中文科技期刊数据库（全文版）工程技术，2016（8）：258-258.

［2］向杰，向金泽，朱磊森，等.BIM技术在绿色智能建筑中的应用［J］.智能建筑与智慧城市，2021（9）：80-81.

［3］闫斌，王宇，赵雨，等.BIM技术在装配式建筑全寿命周期中的应用［J］.中国房地产业，2019（32）：119.

［4］徐士云.BIM建模在建筑工程施工中的应用研究［J］.智能城市，2017（1）：16，18.

［5］徐伟，闫雪萌，李志鹏.浅析基于BIM技术的建筑全生命周期绿色数字化建造［J］.上海节能，2021（2）：62.

［6］王兴.基于BIM技术在低碳建筑中的节能应用与优化［J］.中小企业管理与科技，2022（4）：178-180.

［7］高靖恺.基于BIM技术的公共建筑生命周期碳排放计量研究［D］.太原：太原理工大学，2016.